FI62595B - Tryckmaetningsgivare - Google Patents

Description

62595

Keksinnön kohteena on paineenmittausanturi, johon kuuluu, runkoon ruuvilla kiinnitetty pohjalevy, johon mittauslevyn mittausjalat on hitsattu kiinni, lautasjouset ja niiden väliin asennettava holkki sekä mittausjalkoihin kiinnitetyt 5 vastusvenymäliuskat.

Nykyisin käytössä olevat paineenmittausanturit mittaavat tasaisen paineen, esim. nestepaineen. Tällöin mitattaessa mielivaltaisesti ja epätasaisesti jakautunutta painetta, 10 kuten esim. maan- tai jäänpainetta, ei saada oikeita mittaustuloksia.

US-patenttijulkaisussa 3.557.612 sekä DE-kuulutusjulkaisussa 2.304.027 on esitetty voiman mittaamista voiman aiheuttaman 15 venymän avulla. Näiden julkaisujen esittämät laitteet ovat kalliita valmistaa eivätkä ne sovellu sekä nopeiden lyhytaikaisten voimien että pitkien ajanjaksojen kuluessa tapahtuvien ilmiöiden mittaamiseen eivätkä mielivaltaisesti ja epätasaisesti jakautuneiden paineiden mittaamiseen.

20

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada parannus paineen-mittausantureihin ja aikaansaada anturi, joka soveltuu erityisesti jään- ja maanpaineen mittaamiseen. Tarkoituksena on myöskin aikaansaada paineenmittausanturi, joka mittaa 25 mielivaltaisesti jakautuneita paineita ja ilmoittaa mittaus-levyyn kohdistuvan paineen keskiarvon ja toimii luotettavasti pitkiä aikoja kosteissa, voimakkaasti korroosiota aiheuttavissa olosuhteissa.

30 Keksinnön tarkoitus saavutetaan paineenmittausanturilla, jolle on pääasiallisesti tunnusomaista se mitä patenttivaatimuksissa on esitetty.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla 35 oheiseen piirustukseen, jossa esitetään keksinnön mukaisen paineenmittausanturin leikkauspiirros.

3 62595

Runko 1 on yhdestä kappaleesta koneistettu suhteellisen paksuseinäinen lieriökuori, jonka muodonmuutokset mittaus-ympäristössä esiintyvissä kuormitusolosuhteissa ovat merkityksettömän pieniä.

5

Mittauslevyn ja-jalat muodostaa yhdestä kappaleesta koneistettu paksu ympyrälaatta ja sen edullisesti neljä ohutta jalkaa. Anturin toiminnan kannalta tarvitaan vähintään kolme mittausjalkaa 2, mutta vastusvenymäliuskojen 7 kytkennän 10 kannalta on kuitenkin käytännöllinen mittausjaikojen minimimäärä neljä jalkaa. Suuria antureita valmistettaessa on käytännöllistä tehdä useampia jalkoja, jolloin jalkojen lukumääräksi kytkentäsyistä on edullista valita 8, 12 jne. neljällä jaollinen jalkojen määrä, mutta jalkojen lukumäärä 15 voi olla mikä tahansa kolmesta ylöspäin.

Laatan 2 taipuma mittausolosuhteissa on erittäin pieni. Mittausjalat 2 puristuvat kokoon mittauslevyyn 2 kohdistuvan paineen vaikutuksesta. Mittausjalat 2 on hitsattu 20 kiinni pohjalevynä 3 toimivaan paksuun ympyrälaattaan.

v

Mittauslevyn 2 ja pohjalevyn 3 väliin on sijoitettu lautas-jouset 4, joiden avulla mittausjaikoihin 2 saadaan esijännitys (vetoa). Lautasjousien 4 väliin on asennettu sovitus-25 kappaleena toimiva holkki 5, jonka pituus määrää jousien esijännitysvoiman.

Jokaiseen mittausjalkaan‘2on kiinnitetty vastusvenymäliuskat 7, jotka kytketään siten, että ne mittaavat mittausjaloissa 30 4 vaikuttavien voimien summan.

\

Mittauslevy ja -jalat 2, pohjalevy 3, lautasjouset 4 ja holkki 5 kiinnitetään runkoon 1 esim. ruuvin 6 avulla siten, että mittausjalat 2 koskettavat runkoon 1 tiiviisti.

Mittauslevyn 2 ja rungon 1 välissä on teflonista tai muusta sopivasta aineesta valmistettu tiiviste 8, joka estää 35 4 62595 mittauslevyn 2 ja rungon 1 metallipintojen kosketuksen ja sallii metallilevyn 2 pienen liikkeen runkoon 1 nähden aiheuttamatta näiden välille merkittävää kitkaa.

5 Anturi on täynnä öljyä, joka tulee täyttöputkea ja -letkua 11 pitkin paisuntasäiliöstä 12. Paisuntasäiliönä 12 toimii 1-2 metriä maan tai jään pinnan yläpuolella oleva öljysäiliö. Anturissa ja täyttöletkussa 11 olevan öljyn hydrostaattinen paine pitää anturissa vallitsevan Öljynpaineen 10 ympäröivää vedenpainetta suurempana. 0-rengas 9 estää öljyn ulospääsyn anturin sisältä.

Vastusvenymäliuskoihin 7 kytketyt johdot 11 viedään ulos täyttöputken ja -letkun 10 kautta paisuntasäiliöön 12 ja 15 siitä mittauslaitteeseen.

Paineenmittausanturi sijoitetaan halutulle syvyydelle maan tai jään pinnan alle. Maan- tai jäänpaine kohdistuu mittaus-levyä 2 vasten. Paine voi olla joko tasaisesti tai mieli-20 valtaisesti jakautunut. Mittauslevy 2 ei taivu mittausolo- suhteissa, vaan mittausjalat 2 puristuvat kokoon paineen vaikutuksesta. Mittausjalkoihin 2 kiinnitettyjen vastus-venymäliuskojen 7 avulla saadaan mittaustulokseksi mittaus-levyyn 2 kohdistuvan paineen keskiarvo.

25

Anturin mittausalue määräytyy m-ittausj alkoj en 2 poikkipinta-alan perusteella. Valitsemalla esimerkiksi suuri-halkaisi jäinen anturi, jossa on ohuet mittausjalat, voidaan mitata erittäin pieniä paineita. Esijännittämällä 30 mittausjalat 2 lautasjousien 4 avulla saadaan anturin mittausaluetta laajennettua.

Korroosiokestävyyden saavuttamiseksi anturin kaikki ulkopinnat ovat esimerkiksi kovakromattuja. Jäänpainemittauk-35 sissa kromatut ulkopinnat lisäksi kiillotetaan, jolloin anturi lämpenee auringonsäteilyn vaikutuksesta mahdollisimman vähän. Tällöin eliminoidaan lämpöjännitysten vaikutus 5 62595 anturin mittaustarkkuuteen sekä anturin keräämän lämmön vaikutus ympäröivään jäähän. Mikäli anturi ei ole täysin tiivis, virtaa sen sisällä oleva lievästi ylipaineinen öljy ulos estäen ympäristön korroosiota aiheuttavan kos-5 teuden pääsyn anturin sisään.

Anturin koko voi vaihdella tarpeen mukaan. Suuriin anturei-hin lautasjousipakkoja 4 voidaan asentaa tarvittaessa useampia kappaleita.

1°

Keksinnön mukainen anturi soveltuu myös esim. laboratorio-käytössä voima-anturiksi. Tällöin anturin etuna on se, ettei kuormituksen tarvitse olla keskeinen, vaan se saa jakaantua vapaasti mittauslevyn 2 alueelle.

15

Keksintö ei luonnollisesti ole rajoitettu edellä esitettyyn sovellutusesimerkkiin, vaan voi yksityiskohdiltaan vaihdella huomattavasti patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (4)

1. 6 62595
2. 1. Paineenmittausanturi, johon kuuluu runkoon (1) ruuvilla (6) kiinnitetty pohjalevy (3), johon mittauslevyn mittaus- S jalat (2) on hitsattu kiinni, lautasjouset (4) ja niiden väliin asennettu holkki (5) sekä mittausjaikoihin (2) kiinnitetyt vastusvenymäliuskat (7) tunnettu siitä, että mittauslevyn (2) ja rungon (1) väliin on sijoitettu niiden metallipintojen kosketuksen estävä tiiviste (8), joka 10 sallii mittauslevyn (2) pienen liikkeen runkoon (1) nähden ja ohuet raittausjalat (2) esijännitetään lautasjousien (4) avulla, jolloin mielivaltaisesti jakautuneen paineen kohdistuessa mittauslevylle (2) mittausjalat (2) puristuvat kokoon ja vastusvenymäliuskojen (7) avulla saadaan paineen keski- 15 arvo mitatuksi.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paineenmittausanturi tunnettu siitä, että mittausjalkoja (2) on useita, vähintään kolme, edullisimmin neljä kappaletta tai jokin 20 neljällä jaollinen määrä.
4. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite tunnettu siitä, että anturi on täynnä lievästi ylipaineista öljyä korroosion torjumiseksi. 25